Инсулиннің табиғи синтезі және оны организмдегі өндірудің биохимиясы әр тамақтану кезінде жүреді. Полипептид гормонының инсулині ұйқы безінде өндіріледі және қоректік заттарды ассимиляциялау процесінде және ақуыздарды, май қышқылдарын синтездеуге белсенді қатысады. Тағамның құрамындағы көмірсулар энергияның негізгі көзі болып табылатын глюкозаға айналады.
Инсулин глюкозаның және басқа қанттардың қан плазмасынан бұлшықет тініне сіңуіне ықпал етеді. Артық заттар май тініне айналады. Бауырдағы инсулин май қышқылдарының қандағы майға айналуына ықпал етеді және қолданыстағы май тіндерін белсенді түрде қоректендіреді.
Инсулиннің биохимиясы жақсы зерттелген, онда ақ дақтар жоқ. Инсулиннің құрылымы мен құрылымын, биохимияны зерттеу үшін бірнеше Нобель сыйлығы алынды. Бұл жасанды түрде синтезделген және кристалды түрде алынған алғашқы гормон.
Жасанды инсулин өндірісі өнеркәсіптік ауқымда жүзеге асырылуда, қандағы қантты бақылаудың ыңғайлы жүйелері мен гормонын ағзаға ауыртпалықсыз енгізуді қамтамасыз ететін құрылғылар әзірленуде.
Инсулиннің әсер ету механизмі
Инсулиннің биохимиясы - жасуша мембраналары арқылы глюкозаның енуін жақсарту және жеделдету. Инсулинді қосымша ынталандыру глюкозаны тасымалдауды ондаған есе жылдамдатады.
Инсулиннің әсер ету механизмі және процестің биохимиясы келесідей:
- Инсулин қабылдағаннан кейін жасуша мембраналарында арнайы көлік ақуыздарының көбеюі орын алады. Бұл қандағы глюкозаны тез және ең аз қуат жоғалтуға алып, май клеткаларына артық өңдеуге мүмкіндік береді. Егер инсулин өндірісі жетіспесе, көлік ақуыздарының қажетті мөлшерін ұстап тұру үшін инсулинмен қосымша ынталандыру қажет.
- Инсулин өзара әрекеттесудің күрделі тізбегі арқылы гликоген синтезіне қатысатын ферменттердің белсенділігін арттырады және оның ыдырау процестерін тежейді.
Инсулиннің биохимиясы тек глюкоза алмасуына қатысуды ғана емес. Инсулин майлардың, аминқышқылдарының, ақуыз синтезінің метаболизміне белсенді қатысады. Инсулин сонымен қатар ген транскрипциясы мен репликация процестеріне оң әсер етеді. Адам жүрегінде қаңқа бұлшықеті, инсулин 100-ден астам генді транскрипциялау үшін қолданылады
Бауырда және жабысқақ тіннің өзінде инсулин майлардың бөлінуін тежейді, нәтижесінде қанда май қышқылдарының концентрациясы төмендейді. Тиісінше, тамырлардағы холестериннің пайда болу қаупі азаяды және тамырлардың қабырғаларының өткізгіштігі қалпына келтіріледі.
Инсулин әсерінен бауырдағы майлардың синтезі ацетилКоА-карбоксилаза және липопротеин липаза ферменттерімен қоздырылады. Бұл қанды тазартады, майлар жалпы қан ағымынан шығарылады.
Липидтер алмасуына қатысу келесі негізгі тармақтардан тұрады:
- Ацетил КоА карбоксилазасын белсендіру кезінде май қышқылдарының синтезі күшейтіледі;
- Тіндік липазаның белсенділігі төмендейді, липолиз процесі тежеледі;
- Кетон денелерінің түзілуін тежеу жүзеге асырылады, өйткені барлық энергия липид синтезіне бағытталады.
Биологиялық синтез және инсулиннің құрылымы
Препросулин түріндегі гормон ұйқы безінде орналасқан Лангерган аралдарының арнайы бета жасушаларында синтезделеді. Аралдардың жалпы көлемі бездің жалпы массасының 2% құрайды. Аралдардың белсенділігінің төмендеуімен синтезделген гормондардың жетіспеушілігі, гипергликемия, эндокриндік аурулардың дамуы байқалады.
Преопросулиннен арнайы сигналдық тізбектерді бөліп алғаннан кейін, про-цинулин түзіледі, ол A және B тізбектерінен тұрады, олар C-петидті қосады. Гормонның жетілуіне қарай протеиназалар екі дисульфидті көпірмен алмастырылған пептидтік тізбекті ұстайды. Қартаю Голги аппараттарында және бета жасушаларының секреторлық түйіршіктерінде болады.
Піскен гормонның құрамында А тізбегінде 21 амин қышқылы, екінші тізбекте 30 аминқышқыл бар. Синтез көбінесе дереу әрекет ететін гормондар сияқты орта есеппен бір сағатты алады. Молекула тұрақты, оны алмастыратын амин қышқылдары полипептидтік тізбектің маңызды емес бөліктерінде болады.
Инсулиннің шығарылуын ынталандырушы фактор - бұл глюкозаның көбеюі. Арнайы ақуыз - қан плазмасында тасымалдаушы болмаған кезде, жартылай шығарылу кезеңі 5 минутқа дейін. Тасымалдау үшін қосымша ақуыз қажет емес, өйткені гормондар ұйқы безінің венасына, сол жерден портальды тамырға енеді. Бауыр - бұл гормонның негізгі мақсаты. Бауырға енген кезде оның ресурсы гормонның 50% құрайды.
19-ғасырдың соңында, молекулярлық деңгейде, дәлелді негізі бар іс-әрекет принциптері - ұйқы безін жасанды түрде шығарған қант диабеті бар ит ұсынылғанына қарамастан, өзара әрекеттесу механизмі қызу пікірталас тудырып отыр және әлі де толық ашылмаған. Бұл гендермен және гормоналды метаболизммен байланысты барлық реакцияларға қатысты. Қант диабетін емдеу үшін 20-шы ғасырдың 20-жылдарынан бастап фарфор мен бұзау инсулині қолданыла бастады.
Денедегі инсулин жетіспеушілігінің қаупі қандай?
Төмендегі белгілер метаболизмнің бұзылуының бастапқы кезеңіне тән белгілерге айналады:
- Тұрақты шөлдеу, сусыздану. Диетологтар мас судың мөлшерін мақтайды. Іс жүзінде бұл жағдай қант диабетімен ауырады және бірнеше ай немесе тіпті жылдарға созылуы мүмкін. Бұл жағдай әсіресе глюкозаны асыра пайдаланушыларға, фитнес-энтузиастарға, отырықшы және мидың белсенді жұмысымен ақыл-ой жұмысының өкілдеріне тән.
- Жиі зәр шығару. Фитнес әуесқойлары қуанады - салмақ қалыпты, организм токсиндерді кетіреді. Седан жұмысшылары деконгестанттар жұмыс істеді деп санайды. Егер шығарылатын сұйықтықтың жалпы мөлшері 4-5 литрден асса, бұл ауырсыну симптомы.
- Бұлшықеттердегі әлсіздік, үнемі шаршау, шаршау жағдайы.
- Кетонемия, бүйректегі, бауырдағы ауырсыну, ацетонның аузынан немесе несеп шығаратын иісі.
- Дененің тәттілерге лезде оң реакциясы - жұмыс қабілеті қалпына келеді, күштер мен жаңа идеялар пайда болады.
- Қан анализінде қандағы қанттың жоғарылауы, май қышқылдарының, атап айтқанда холестериннің жоғарылауы болады. Зәр анализі несепте ацетонның барын көрсетеді.
Инсулиннің әсер ету механизмін және ағзадағы процестердің жалпы биохимиясын түсіну дұрыс диетаны құруға көмектеседі және глюкозаның жоғары дозаларын оның таза түрінде, мысалы, жеңіл стимулятор ретінде немесе жылдам көмірсулардың жоғары дозалары ретінде пайдалану арқылы ағзаға қауіп төндірмейді.
Инсулин концентрациясының жоғарылау қаупі қандай?
Тамақтанудың жоғарылауымен, тамақ құрамындағы көмірсулардың мөлшерінің жоғарылауымен, физикалық күш салумен инсулиннің табиғи өндірісі артады. Инсулин препараттары бұлшықет тіндерінің өсуін арттыру, төзімділікті арттыру және жаттығуларға төзімділікті жақсарту үшін спортта қолданылады.
2 типті қант диабетінде организмде инсулин өндірісі қалыпты деңгейде қалады, бірақ жасушалар оның әсеріне төзімді болады. Қалыпты әсерге жету үшін гормонның мөлшерін едәуір арттыру қажет. Тіндердің төзімділігі нәтижесінде гормонның жетіспеушілігіне ұқсас, бірақ оның артық өндірілуіне байланысты жалпы клиникалық көрініс байқалады.
Неліктен биохимиялық процестер тұрғысынан қандағы глюкоза деңгейін қалыпты деңгейде ұстау керек
Синтезделген инсулин қант диабетінің асқыну мәселесін толығымен шеше алатын, глюкозаны тез кетіретін және метаболизмді қалыпқа келтіретін сияқты. Тиісінше, қант деңгейін бақылаудың мағынасы жоқ. Бірақ бұл олай емес.
Гипергликемия инсулиннің қатысуынсыз глюкоза еркін енетін тіндерге әсер етеді. Жүйке жүйесі, қан айналымы жүйесі, бүйректер және көру органдары зардап шегеді. Глюкоза деңгейінің жоғарылауы тіндік ақуыздардың негізгі функцияларына әсер етеді, гемоглобиннің өзгеруіне байланысты жасушаларға оттегі беру нашарлайды.
Гликозиляция коллаген функциясын бұзады - қан тамырларының нәзіктігі мен осалдығы, бұл атеросклероздың дамуына әкеледі. Гипергликемияға тән асқынуларға көздің ісінуі, көз торының зақымдануы және катаракта дамуы жатады. Бүйректің тіндері мен капиллярлары да әсер етеді. Асқынулардың қаупін ескере отырып, қант диабетін емдеу кезінде қант деңгейін қалыпты деңгейде ұстаған жөн.
Көптеген дамыған елдердің халқының шамамен 6% -ы қант диабетінің инсулинге тәуелді түрлерінен зардап шегеді және осыған ұқсас мөлшер инсулинге тәуелділікке жақын. Бұл жасанды гормонды тұтыну көлемімен расталған өте үлкен сандар.
Әсіресе сусындар, тез көмірсулар түрінде қантты шамадан тыс тұтыну адамның метаболизмін шайқайды, дегенеративті және аурулардың дамуына түрткі болады. Табиғатқа деген иммунитетіне байланысты гормонның экзогендік формаларын қажет ететін инсулинге тәуелді адамдардың саны жыл сайын артып келеді.
